CN210142078U - 一种电子读数装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于生化检测领域,公开了一种电子读数装置。本实用新型的电子读数装置包括:至少两个光检测器,包括第一光检测器和第二光检测器,用于接受来自测试元件相应区域的反射光线,其中,所述的至少两个光检测器中的一个被分隔在独立的空间内。本实用新型的装置让来自测试元件特定区域的光尽量最大可能被光检测接收,减少了不相关区域光对光检测器的干扰,提高了检测的准确性和灵敏性。
Description
技术领域
本实用新型涉及生化检测领域,特别的,涉及一种与使用生物免疫测试方法的测试元件一起配合使用的读取检测结果的电子读数装置。
背景技术
目前,用于检测样本中是否含有被分析物质的快速检测装置被大量用于医院或者家庭诊断中,这些用于快速诊断的检测装置包含一种或多种检测试剂条,比如早孕检测,毒品滥用检测等。这些检测装置可以在一分钟,或者至多十分钟左右时间内得到检测结果,具有操作方便快捷的优点。将电子读数器与测试载体,例如分析测试条,结合起来用以检测流体样品中分析物的浓度和/或量可实现检测结果的可视化读取。
US5580794公开了一种一次性的一体化分析读出器和横流式分析测试条,利用读出器中的光学元件,通过测定反射光来获得检测结果。然而该装置存在一定的缺陷,当多个发光元件照射在狭小的试剂条上的对应区域内,从相应区域内反射或透射的光并不能只照射到特定的一个或多个光检测器上,并且从光源发出的光可能会直接进入光检测器,从而影响了检测结果的精确性。
US7315378提供了一种解决该问题的方法,通过在发光元件和光检测器之间设置挡板,来避免发光元件发出的光直接照射到光检测器上。但是,仍然需要对这些设备进行改进,特别地,当需要在一个测试条上同时进行多个不同测试时,需要光电检测器准确的反映所特定测试区域上的信号变化,而避免受到其它非测试区域反射光线的干扰。
公开号为CN101650298的中国专利公开了一种与分析测试条一起使用的分析读数器,该读数器包括一个或多个光源,光源发出的光入射到测试条上至少两个在空间上分离的区域,一个或多个光检测器用于检测从测试条两个区域的每一个中发出的光;为了确保每个光源只能照射测试条中与其对应的区域,通过不透光的挡板使每个光源在光学上隔离,并在光源与光检测器之间设置一个坡形部件来避免来自光源的光直接射到光检测器。测试条位于该读数器光源上面,而不覆盖光检测器,使得该读数器的体积相对较大,另外光源与光检测器之间的距离需要精确控制,距离太远会导致光检测器无法接收测试条所反射的光。
公开号为CN104730229的中国专利公开了一种对化验检测的测试条进行分析处理的电子检测装置,其包括一交叉的第一分隔件和第二分隔件,第一分隔件包括光源分隔件和防散射分隔件。光源分隔件在光源的位置将多个光源分开形成两组,并将测试条的检测区与空白区分开,防散射分隔件将测试条的检测区与空白区分开,第二分隔件将光源与光检测器分开。这样可以防止空白区和检测区之间,以及光线发射区和接收区之间光线的相互干扰。
当需要非常灵敏地随着测试试纸条上检测区上的信号变化而读取最终的测试结果时仍然存在很多问题.这就需要对传统的设计进行进一步的改进,以提高其更好的性能.
发明内容
本实用新型提供一种读取检测结果的读数装置,用于读取测试元件上的化验测试结果,该装置尽可能多的让来自测试元件上的反射光入射到光检测器上;特别地,尽量让来自测试元件上的能够反映检测结果的有效反射光被光检测器检测,而避免其它杂光的影响。
本实用新型的第一方面,本实用新型提供一种读取化验结果的电子读数装置,所述装置包括:
至少两个光检测器,包括第一光检测器和第二光检测器,用于接受来自测试元件相应区域的反射光线,其特征在于,所述的至少两个光检测器中的一个被分隔在独立的空间内。
作为优选,通过围合在光检测器周围的挡光元件将至少一个光检测器分隔在独立的空间内。
作为优选,所述挡光元件上具有让来自测试元件的光透过的缺口。
作为优选,所述缺口设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置。
作为优选,所述缺口包括第一缺口和/或第二缺口。
作为优选,所述挡光元件包括用于分隔光检测器与发光元件的第一挡光部件,所述第一挡光部件上具有第一缺口。
作为优选,所述第一缺口为倾斜的缺口。
作为优选,所述挡光元件进一步包括用于分隔光检测器与测试元件的第二挡光部件,所述第二挡光部件上具有第二缺口。
作为优选,所述的第二缺口与第一缺口相连通。
作为优选,所述挡光元件进一步包括用于分隔所述至少两个光检测器的第三挡光部件,所述第三挡光部件上不具有缺口。
作为优选,所述装置还包括发光元件,所述的发光元件设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置。
作为优选,所述的发光元件至少为两个,所述的至少两个发光元件之间不具有挡光元件。
作为优选,所述的至少两个发光元件之间还包括第三光检测器。
作为优选,所述的至少两个发光元件和/或第三光检测器呈线性排列。
作为优选,所述的电子读数装置还包括横向流动测试元件,所述测试元件上包括测试区和控制区。
作为本实用新型的第二方面,本实用新型提供一种读取化验结果的电子读数装置,所述装置包括:
第一和第二发光元件,发出光并照射到测试元件相应的一个或多个区上;
第一和第二光检测器,接受来自所述测试元件相应的一个或多个区上的反射光线;
挡光元件,用于引导发光元件发出的光和/或者来自测试元件的光的路径,其中,所述的挡光元件将第一光检测器和第二光检测器分隔在相互独立的空间内。
作为优选,所述挡光元件上具有让来自测试元件的光透过的缺口。
作为优选,所述缺口设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置。
作为优选,所述缺口包括第一缺口和/或第二缺口。
作为优选,所述挡光元件包括用于分隔光检测器与发光元件的第一挡光部件,所述第一挡光部件上具有第一缺口。
作为优选,所述第一缺口为倾斜的缺口。
作为优选,所述挡光元件进一步包括用于分隔光检测器与测试元件的第二挡光部件,所述第二挡光部件上具有第二缺口。
作为优选,所述的第二缺口与第一缺口相连通。
作为优选,所述挡光元件进一步包括用于分隔所述两个光检测器的第三挡光部件,所述第三挡光部件上不具有缺口。
作为优选,所述的两个光检测器被共用的第三挡光部件隔开,或所述的两个光检测器被相互分离的两个第三挡光部件隔开。
作为优选,所述的相互分离的两个第三挡光部件呈纵向平行结构。
作为优选,所述的第一光检测器和第二光检测器呈线性排列。
作为优选,所述的第一发光元件和第二发光元件分别设置于对应测试元件的测试区和控制区所在的位置。
作为优选,所述的第一发光元件和第二发光元件之间不具有挡光元件。
作为优选,在所述第一发光元件和第二发光元件之间还包括第三光检测器。
作为优选,所述的第一发光元件、第二发光元件和/或第三光检测器呈线性排列。
作为本实用新型的第三方面,本实用新型提供一种读取测试元件的测试结果的方法,提供如前所述的电子读数装置,该装置包括:至少两个光检测器,包括第一光检测器和第二光检测器,用于接受来自测试元件相应区域的反射光线,其特征在于,所述的至少两个光检测器中的一个被分隔在独立的空间内。
本实用新型的方法通过让发光元件发光,光线照射在测试元件相应的区域后,经反射后由光检测器接收,然后形成可被检测的电信号来进行测试结果的判定。
作为优选,通过围合在光检测器周围的挡光元件将至少一个光检测器分隔在独立的空间内,让来自测试元件特定区域的光能够进入光检测器。
作为优选,所述挡光元件上具有让来自测试元件的光透过的缺口,让来自测试元件特定区域的光通过该缺口进入光检测器。
作为优选,所述缺口设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置,让来自测试元件测试区或控制区的光通过该缺口进入光检测器。
作为优选,所述缺口包括第一缺口和/或第二缺口。
作为优选,所述挡光元件包括用于分隔光检测器与发光元件的第一挡光部件,所述第一挡光部件让来自发光元件的光照射到测试元件上,而不直接照射到光检测器上,所述第一挡光部件上具有第一缺口。
作为优选,所述第一缺口为倾斜的缺口。
作为优选,所述挡光元件进一步包括用于分隔光检测器与测试元件的第二挡光部件,所述第二挡光部件让来自发光元件的光照射到测试元件的相应区域,而不照射到其他区域,或者让来自测试元件特定区域的光进入光检测器,所述第二挡光部件上具有第二缺口。
作为优选,所述的第二缺口与第一缺口相连通。
作为优选,所述挡光元件进一步包括用于分隔所述至少两个光检测器的第三挡光部件,所述第三挡光部件上不具有缺口。
作为优选,所述装置还包括发光元件,所述的发光元件设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置,让发光元件的光照射到测试元件的测试区或控制区。
作为优选,所述的发光元件至少为两个,所述的至少两个发光元件之间不具有挡光元件。
作为优选,所述的至少两个发光元件之间还包括第三光检测器。
作为优选,所述的至少两个发光元件和/或第三光检测器呈线性排列。
作为优选,让第一发光元件和第二发光元件依次发光,光线照射在测试元件的测试区和控制区上,光线经反射后进入第一光检测器和第二光检测器,形成用于判定检测结果电信号,用于对测试结果进行判定。
有益效果:
本实用新型的电子读数装置通过挡光元件引导或改变光线路径,在发光元件和光检测器之间提供了一种较佳的光路路径,本实用新型的电子读数装置结构紧凑,保证了光路信号的充分和有效利用,增加了检测的准确度和灵敏度。让来自测试元件测试区和控制区的光尽量最大可能被光检测接收,并减少了不相关区域光对光检测器的干扰,从而提高了检测的准确性和灵敏性。并且本实用新型的电子读数装置在发光元件之间设置用于进行初始校准的光检测器,实现设备在使用前的调光、校准,保证了检测结果的准确性。
附图说明
图1是本实用新型的一个具体实施方式中的电子读数装置的立体结构示意图。
图2是本实用新型的一个具体实施方式中的电子读数装置的剖面结构示意图。
图3是图2的局部放大示意图,其中(A)为顶部视图,(B)为正视图。
图4是本实用新型的一个具体实施方式中的电子读数装置的底部示意图。
图5是本实用新型的另一个具体实施方式中的电子读数装置的底部示意图。
图6是图5的电子读数装置的顶部示意图。
图7是本实用新型的一个具体实施方式中的电子读数装置的分解图。
图8是本实用新型的一个具体实施方式中的测试元件示意图。
附图标记:101第一发光元件,102第二发光元件,201第一光检测器,202第二光检测器,203 第三光检测器,30挡光元件,301第一挡光部件,302第二挡光部件,303第三挡光部件,304 第四挡光部件,305第五挡光部件,306第六挡光部件,307第七挡光部件,308第八挡光部件, 309第九挡光部件,310第十挡光部件,40测试元件,401样本吸收区,402试剂区,403测试区,404参比区,405控制区,406吸水区,407和408测试区附近的区域,409和410控制区附近的区域,50缺口,501第一缺口,502第二缺口,60基板,70基架,701检测窗口,702 卡槽,703凹槽,704凸起,80上壳体,90下壳体,100盖体,110吸样棒,120前端导通电极, 130显示器,140供电元件,150蜂鸣器。
详细说明
下面对本实用新型涉及的结构或这些所使用的技术术语做进一步的说明。这些说明仅仅是采用举例的方式进行说明本实用新型的方式是如何实现的,并不能对本实用新型构成任何的限制。
检测
检测表示化验或测试一种物质或材料是否存在,比如,但并不限于此,化学物质、有机化合物、无机化合物、新陈代谢产物、药物或者药物代谢物、有机组织或有机组织的代谢物、核酸、蛋白质或聚合物。另外,检测表示测试物质或材料的数量。进一步说,化验还表示免疫检测,化学检测、酶检测等。
样本
用本实用新型的检测装置可以检测的样本包括生物液体(例如病例液体或者临床样本)。液体样本或者流体样本可以来源于固态或者半固态的样本,包括排泄物,生物组织和食品样本。利用任何适当的方法可以将固态或半固态的样本转化成液体样本,例如混合、捣碎、浸软、孵育、溶解或在合适的溶液中(例如水,磷酸盐溶液或其他缓冲溶液)利用酶解作用消化固体样本。“生物样本”包括来源于动物,植物和食品样本,例如包括来源于人或动物的尿,唾液,血及其成分,脊髓液、阴道分泌物,精子,粪便,汗液,分泌物,组织,器官,瘤,组织和器官的培养物,细胞培养物和介质。优选生物样本是尿。食品样本包括食品加工的物质,最终产品,肉,干酪,酒,牛奶和引用水。植物样本包括源于任何植物,植物组织,植物细胞培养物和介质。“环境样本”来源于环境(例如,来自于湖或者其他水体的液体样本,污水样品,土质样品,地下水,海水和废液样品)。环境样本还可包括污水或者其他废水。
利用本实用新型的装置和合适的测试元件,可以检测任何被分析物。优选利用本实用新型的装置用于早孕检测。优选的样本为尿液样本。
被分析物质
用本实用新型的装置检测的被分析物包括但不限于,肌氨酸酐、胆红素、亚硝酸盐、蛋白 (非特异性),激素(例如人绒毛促进性激素、黄体酮激素、卵泡刺激素等),血液,白血球,糖,重金属或毒素,细菌物质(如针对特异性细菌的蛋白或糖类物质,比如大肠杆菌0157: H7、葡萄球菌、沙门氏菌、梭菌属、弯曲菌属、L.monocytogenes、弧菌属或仙人掌杆菌)和尿样中与生理特征相关的物质,如pH和比重。
此外,可用于检测滥用药物,例如可卡因、安非他明AMP、甲基苯丙胺MET、巴比妥酸盐BAR、镇静剂、麦角酸酰二乙胺(LSD)、抑制剂(downers,goofballs,barbs,blue devils,yellow jackets,安眠酮)、三环类抗抗抑郁剂(TCA)、鸦片制剂、抗焦虑药与镇静催眠药等。使用本实用新型的装置也可以用于检测属于医学用途但又容易服药过量的检测,如三环类抗抑郁药 (丙米嗪或类似物)和乙酰氨基酚等。这些药品被人体吸收后会分解成不同的小分子物质,这些小分子物质存在于血液、尿液、唾液、汗水等体液中或部分体液存在上述小分子物质。
其他任何临床尿化学分析都可利用侧向横流检测形式配合本实用新型装置进行检测。
在一个实施例中,被分析物质是任意一种可检测物质。在一个实施例中被分析物质包括一种被标记的试剂,例如标有标记的结合物,结合物展示了对目的被分析物或目的被分析物类似物的结合亲和力。
在一个实施例中,被分析物质包括一个直接标记,例如染料或金颗粒。以这种方式标记的物质的积累可以对检测区反射或传输光的数量造成一种可检测的影响。
优选的方式中,所述的被分析物质为HCG或者LH,用于检测是否怀孕或者是否排卵。
测试元件
多种测试元件可以组合应用到本实用新型中,在本实用新型的一些实施方式中优选测试元件为测试条。测试条可以有多种形式,例如采用生物免疫或者化学测试形式,用于检测样品中的被分析物,例如毒品或指示身体状况的相关代谢物。在有些形式中,测试条是具有加样区,试剂区和测试区的吸水性材料。样本被加到加样区,利用毛细管作用流入试剂区。在试剂区,样本溶解试剂并与其混合可用于检测被分析物(如果样本中存在被分析物)。此时带有试剂的样品继续流动到测试区。另一些试剂,如与被分析物特异性结合的分子被固定在测试区。这些试剂与样本中的被分析物(如果存在)反应并将被分析物结合在该区,或者与试剂区的某一个试剂结合。
在一个具体的实施方式中,测试条包含用于一种被分析物质的具有标记物的特定结合试剂,该试剂通常设置在测试条的试剂区,和一种能够与同一被分析物质特异结合的不带标记物的特定结合试剂,该试剂固定在所述具有标记物的特定结合试剂的下游的测试区中,当含有被分析物质的液体样本被施加到测试条上时,液体样本在测试条上流动,该被分析物质与所述具有标记物的特定结合试剂结合,形成一种复合体,其中,所述的标记物是有色的。所述复合体进一步移动至测试区,在测试区与固定在测试区的不带标记物的特定结合试剂结合构成另一种复合体,使得所述被分析物质在测试区被检测到。特别地,所述检测包含标记物在测试区中的积累,样本中存在被分析物质往往引起所述标记物的积累
测试条可包括多种材料用于液体样本的传递。其中一种材料可覆盖在另一种材料上,如滤纸覆盖在硝酸纤维素膜上。测试条的一个区可以选用一种或多种材料,而另一区选用其他不同的一种或多种材料。测试条可以被黏附在某种支持物或者硬质表面用于提高拿捏检测试纸的强度。
在检测过程中,被分析物通过信号发生系统而被检测到,如利用与被分析物发生特异性反应的一种或多种酶,利用如前述将特异结合物质固定在测试条上的方法,将一种或多种信号发生系统的组合物固定在测试条的被分析物测试区。产生信号的物质可在加样区,试剂区,或测试区,或整个测试条上,该物质可以充满测试条的一种或多种材料上。具体地,所述检测最好是包括标记物的积累,通常是标记物在测试区的积累。所述标记物可以是酶、放射性同位素示踪、荧光素、胶体金、彩色胶乳等有色粒子。
测试条的各个区可以按以下方式排列:加样区,试剂区,测试区,控制区,确定样本是否掺假区,液体样本吸收区。控制区位于测试区之后。所有的区可以被安排在只用一种材料的一条试纸上。各个区可以直接和液体样本接触,或不同的区依据液体样本流动的方向排列,将各区的末端与另一区的前端相连并交叠。所用的材料可以是吸水性较好的材料如滤纸,玻纤或者硝酸纤维素膜等,也可以采用其他形式。
应用到本实用新型的测试元件可以是通常所说的横向侧流试剂条(Lateralflowtest strip),这些检测试剂条的具体结构和检测原理在现有技术中是本领域一般技术人员公知的技术,如 US6156271、US5504013、EP728309等公开的形式。测试元件可以包括多个区,例如样本收集区,标记区,测试区和吸水区,样本收集区包括样本接收垫,标记区包括标记垫,吸水区可以包括吸水垫,其中检测区上包括能检测是否含有被分析物质的必要化学物质,例如免疫试剂或者酶化学试剂。当然,在测试区的下游还可以包括控制区,通常,控制区和测试区以横线的形式出现,为检测线或者控制线。一般检测试剂条上带有干化学试剂成分,例如固定的抗体或者其他试剂,当遇到液体样本后,液体随着毛细作用沿着测试条流动,随着流动,让干的试剂成分溶解于液体,从而到下一个区域与在该区的干试剂发生反应,从而进行必要的检测。液体流动主要通过毛细作用进行的。
在本实用新型的一个具体实施方式中,见图7中,测试元件40具有样本吸收区401、试剂区402、测试区403、参比区404、控制区405和吸水区406。测试区403是测试元件中形成光信号的区域,是例如颗粒状有色结合试剂的标记物的堆积区或储存区,表示是否存在待分析物质,当然,在没有待测分析物时,一些分析如取代分析可能会形成信号。控制区405是测试元件上另一个能够形成光信号的区域,用于显示检测是否正确进行和/或结合实际是否有作用,与是否存在待分析物质无关。参比区404是位于测试区和控制区之间的区域,是只形成“背景”信号的区域,例如该信号可用于校准分析读数装置和/或为测试信号提供可参考的背景信号。在测试区和控制区之间也可以不设置参比区。
在本实用新型的一个具体实施方式中,测试元件的测试区403和/或控制区405与本实用新型的电子读数装置的发光元件相对应,所述的发光元件发出的光入射到测试元件的测试区 403或控制区405上,且从所述区反射出来的光入射到相应的光检测器上,从而产生一个可被检测的电信号,表示所述区中被分析物质的量。
在另一些方式中,该装置包括例如图3所示的挡光元件30,挡光元件30将光检测器与发光元件隔开,从而避免发光元件发出的光直接进入光检测器,而引导来自测试元件的光进入光检测器,或实质上被光检测器接收。进一步地,挡光元件30对来自测试元件40相应的一个或多个区域的光进行阻挡,引导发光元件的光照射到测试元件另外相应的一个或多个区域上,从而引导来自测试元件另外相应的一个或多个区域的光进入光检测器,优选挡光元件引导来自测试元件测试区和控制区的光进入光检测器,或实质上被光检测器接收,下面将进行具体的阐述。
发光元件和光检测器
发光元件和光检测器构成光学检测系统,检测测试元件上所述被分析物质的积累。其中,发光元件用于发出光线并照射到测试元件相应的一个或多个区上,多种能够发光的光源均适于作为发光元件。在一个具体实施方式中,发光元件为发光二极管,例如LED灯。光检测器用于检测照射到其上的反射光,并转换成可被检测的电信号,该电信号与测试元件上积累的标记物的量成正比,其中,反射光是发光元件发出的光经测试元件反射后形成,也可以被认为是来自测试元件的光线,尽管该光实质上是来自发光元件。在一个具体实施方式中,光检测器为光电二极管(PD检测器)。合适的发光元件和光检测器对于本领域的技术人员是公知的。
在一个具体的实施方式中,本实用新型的电子读数装置包括至少两个光检测器,包括第一光检测器201和第二光检测器202,所述的第一光检测器201和第二光检测器202分别接收来自测试元件相应区域的反射光线。在一个优选的方式中,所述的第一光检测器201和第二光检测器202设置于对应测试元件测试区和控制区所在的位置,分别接收来自测试元件测试区和控制区的反射光线。在一个优选的方式中,所述的第一光检测器201和第二光检测器202线性排列。
在一个具体的实施方式中,本实用新型的电子读数装置包括至少一个发光元件和至少两个光检测器。其中,所述的至少一个发光元件包括第一发光元件101,所述第一发光元件101发出的光照射到测试元件40相应的一个或多个区上,光线经测试元件40的相应区域反射后被第一光检测器201和第二光检测器202接收。在一个优选的方式中,所述的第一光检测器201 和第二光检测器202呈线性排列,所述的第一发光元件101位于第一光检测器201和第二光检测器202的对面,与第一光检测器201和第二光检测器202平行设置,即第一光检测器201 和第二光检测器202共享一个发光元件。在一个优选的实施方式中,所述的第一发光元件101、第一光检测器201和第二光检测器202呈“品”字型排列。
在另一个具体的实施方式中,本实用新型的电子读数装置包括至少两个发光元件和至少两个光检测器,其中,所述的至少两个发光元件包括第一发光元件101和第二发光元件102,所述第一发光元件101和第二发光元件102发出的光分别照射测试元件40相应的一个或多个区上,光线经反射后分别被光检测器201和光检测器202接收(图4)。在一个优选的方式中,所述的光检测器201与第一发光元件101对应设置,光检测器202与第二发光元件102对应设置,光检测器201和202可分别接收来自测试元件至少两个在空间上被分离的区域所发出的光。在一个优选的方式中,所述的第一发光元件101位于第一光检测器201的对面,与第一光检测器201呈线性排列,所述的第二发光元件102位于第二光检测器202的对面,与第二光检测器 202呈线性排列。在一个优选的方式中,第一发光元件101发出的光照射到测试元件40的测试区以及测试区附近的区域407和408(图8),例如照射到测试区403和/或部分参比区404 和/或部分试剂区402,第二发光元件102发出的光照射到测试元件的控制区405以及控制区附近的区域409和410(图8),例如照射到测试元件的控制区405和/或部分参比区404和/ 或部分吸水区406,光检测器201接收来自测试元件的测试区403以及测试区附近的区域的光,光检测器202接收来自测试元件的控制区405以及控制区附近的区域的光。在一个优选的实施方式中,第一发光元件101发出的光照射到测试元件40的测试区403,第二发光元件102发出的光照射到测试元件的控制区405,光检测器201和光检测器202分别接收来自测试元件的测试区403和控制区405的光。发光元件与光检测器一一对应,能够更准确地反应测试元件各个区域的光学信息,保证检测的准确性和灵敏度。在一个优选的实施方式中,所述的第一发光元件101和第二发光元件102呈线性排列,所述的第一光检测器201和第二光检测器202呈线性排列。优选两个发光元件依次发光,即发射光线有前后时间差异,形成发光时差。优选两个发光元件发射的光线的能量一致。
在另一个具体的实施方式中,本实用新型的电子读数装置包括至少两个发光元件和至少三个光检测器,其中,所述的至少两个发光元件包括第一发光元件101和第二发光元件102,所述第一发光元件101和第二发光元件102发出的光分别照射测试元件40相应的一个或多个区,光线经反射后分别被光检测器201和光检测器202接收,而第三光检测器203用于对本实用新型的电子读数装置进行使用前的初始校准或调光(图5和图6)。
在一个优选的方式中,所述的光检测器201与第一发光元件101对应设置,光检测器202 与第二发光元件102对应设置,所述的第一发光元件101和第二发光元件102呈线性排列,所述的第一光检测器201和第二光检测器202呈线性排列,在所述第一发光元件101和第二发光元件102之间设有第三光检测器203。在一个优选的实施方式中,所述的第三光检测器203位于第一发光元件101和第二发光元件102之间。在一个优选的实施方式中,所述的第三光检测器203位于第一发光元件101和第二发光元件102之间,并与第一发光元件101和第二发光元件102呈线性排列。
这里的线性排列中,优选的方式是第一发光元件101和第二发光元件102位于同一直线,第一光检测器201和第二光检测器202位于同一直线,或,第一发光元件101与第一光检测器 201位于同一直线,或第二发光元件102与第二光检测器202位于同一直线,或,第一发光元件101、第二发光元件102和第三光检测器203位于同一直线,但是并不表示仅仅只能位于同一直线上,两个发光元件之间,和/或两个光检测器之间,和/或第一发光元件101与第一光检测器201之间,和/或第二发光元件201与第二光检测器202之间,和/或第一发光元件101、第二发光元件102和第三光检测器203之间可以相互错开,例如第一发光元件101、第二发光元件102和第三光检测器203之间可以呈“品”字型排列,因为测试元件一般具有一定的宽度,接收发光元件的光是具有一定的面积,而从测试元件上反射或者发出的光也具有一定的面积,实际上具有一定三维形状的光束或者光的区域,只要光检测器在这些三维形状的光束或者光的区域之内,都是可以的。所以,发光元件之间和/或光检测器之间稍微位置的偏移也属于本实用新型的一个方案。
挡光元件
在一些优选的方式中,从发光元件发出的光入射到测试元件的特定区域上,经测试元件反射后进入光检测器,在这种情况下,发光元件和光检测器通常被设置在测试元件的同侧,因此,在一些方式中,需要提供一挡光元件30,该元件让来自测试元件上的光被光检测器接收。挡光元件30一方面用于避免来自发光元件的光直接进入光检测器,另一方面用于让来自测试元件某一特定区域的光照被光检测器接收,而阻挡其他区域的光实质上被光检测器接收。因此,通过设置挡光元件来改变发光元件发出的和/或来自测试元件的光的路径,让来自发光元件的光入射到测试元件相应的一个或多个区上,而让来自测试元件相应的一个或多个区上的光被光检测器接收或实质被光检测器接收。光路径与发光元件和测试元件之间的距离、挡光元件和发光元件之间的距离、以及挡光元件的高度或宽度相关。一般,发光元件发出光,希望尽可能的照射到测试元件上的相应区域内,而不希望发光元件发出光照射到与检测结果无关的其他区域,或不希望发光元件的光直接被光检测器接收,这个时候一般都会设置挡光元件来阻止发光元件发出光的直接被光检测器接收。虽然这样减轻了干扰,但是,如果让来自测试元件的光,特别是不是目标区域的光不被光检测器接收,这样就更进一步地减少了无效光对光检测器的干扰,使得检测结果更加灵敏可靠。
当发光元件发出的光照射到测试条40上时,一般,当然希望照射到测试条上的测试区,例如先前测试区域上已经处理物质,例如抗体,该区域具有颜色颗粒物质的积累,从而引起该区域发出光的变化,希望这些变化尽可能被光检测器接收,从而可以更加灵敏的反应这些光学变化,使得测试结果更为准确。但是,在这个时候,发光元件发出的光不仅可以照射到特定的区域,例如测试区403,还可以照射到测试区之外的其它区域,例如测试区403和控制区405 之间的参比区404,以及测试区附近的区域407和408,测试区之外的其它区域的光也可以照射到光检测器上,而这些光并不能反映测试区光的变化,而是属于干扰光的类型,如果干扰光被光检测器接收,则会造成对正常光的干扰,从而不能敏感的识别测试区的变化,造成测试结果的不准确性。而采用挡光元件来阻挡来自测试区的干扰光被光检测器接收,从而尽可能的让来自特定区域的光被光检测器接收,这样提高了检测的敏感度。
在一些方式中,挡光元件30可以被用来引导发光元件发出的光和/或者来自测试元件的光的路径,从而让发光元件照射测试元件具体的特定区域,或者让来自测试元件的光(例如某一特定区域)尽量被光检测器接收。
挡光元件30的材质需要满足挡光的功能,优选挡光元件30为光学挡板(如不透明并且不能传输波普的可见光部分),适宜的材料包括浓黑或暗黑色或黑色的合成塑料树脂等,例如PPO (聚亚苯基氧化物)。
在一个优选的具体实施方式中,所述的装置包括至少两个光检测器,包括第一光检测器 201和第二光检测器202,其中,至少两个光检测器中的一个被分隔在独立的空间内。参照图 1-3,通过在光检测器周围设置挡光元件30将两个光检测器中的至少一个分隔在独立的空间内。独立的空间是指该被分隔的光检测器相对于发光元件、测试元件和另外的光检测器而言被包围在一个相对封闭的空间里,使得这个空间外的某些光线无法进入到该空间内,具体为,该光检测器与发光元件不接触,使得发光元件发出的光无法直接进入该光检测器,该光检测器与测试元件或测试元件的部分区域不接触,使得来自测试元件或测试元件部分区域的光无法进入该光检测器,并且该光检测器与另外的光检测器不接触,使得进入该相对密封的空间里的光无法被另外的光检测器接收。在一个优选的方式中,在所述挡光元件30上具有让来自测试元件的光透过的缺口50,该缺口的设置使得来自测试元件相应区域的光能够通过该缺口进入光检测器,而来自测试元件另外区域的光无法进入光检测器。该缺口50一方面用于引导测试元件相应区域的光进入光检测器,另一方面用于引导发光元件发出的光的路径,使得发光元件的光能够尽可能多的照射到测试元件希望被照射到的区域。在一个优选的方式中,所述缺口50设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置,用于引导来自测试元件的测试区或控制区的光被光检测器接收。在一个优选的方式中,所述缺口50包括第一缺口501和/或第二缺口502。
在一个优选的方式中,所述的挡光元件30包括用于分隔光检测器与发光元件的第一挡光部件301,第一挡光部件301位于发光元件与光检测器之间,用于引导发光元件发出的光的路径,让其照射到测试元件的某一个或者多个区域,而不直接照射到光检测器上。在一个优选的方式中,在所述第一挡光部件上具有第一缺口501,具体为,在第一挡光部件301靠近测试元件40的位置具有一个凹陷,当测试元件40固定于电子读数装置时,所述的第一挡光部件301 在凹陷处与测试元件40之间形成了第一缺口501,该第一缺口501的存在减少了第一挡光部件301对发光元件的光和来自测试元件的反射光的阻挡,一方面使得来自测试元件相应区域的光能够通过第一缺口501进入光检测器,另一方面让发光元件的光更大范围的照射到测试元件的相应区域上。在一个优选的方式中,该第一开口501为倾斜的开口,具体为,位于第一挡光部件301上的凹陷在邻近光检测器和/或发光元件的侧面为坡面,从而形成倾斜的第一缺口 501,该坡面的设置可以进一步减少第一挡光部件301对测试元件的反射光线和/或发光元件发出的光的阻挡,一方面有利于来自测试元件40相应区域的光线进入光检测器,以确保光检测器接收来自测试元件相应区域最大面积的反射光,另一方面使发光元件发出的光尽可能多的照射到测试元件的相应区域,使得检测效果更好。在一个优选的方式中,所述的第一缺口501 对应测试元件的测试区403或控制区405设置。在一个优选的方式中,所述的第一缺口501 对应测试元件的测试线或控制线所在的位置设置。在一个优选的方式中,第一缺口501的宽度,也就是位于第一挡光部件301上的凹槽的长度等于或者小于测试元件的测试区403或者控制区 405的宽度。
在一个优选的方式中,所述挡光元件30进一步包括用于分隔光检测器与测试元件的第二挡光部件302,所述的第二挡光部件302设置于光检测器与测试元件之间,覆盖或部分覆盖测试元件和/或光检测器。当测试元件被固定在读数装置上时,第二挡光部件302与测试元件40 接触,覆盖测试元件40的部分区域。在一个优选的方式中,在第二挡光部件302上具有第二缺口502,当测试元件40被固定在读数装置上时,测试元件上与该第二缺口502相接触的区域没有被覆盖。该第二缺口502的存在减少了第二挡光部件302对发光元件的光和来自测试元件的反射光的阻挡,一方面使得来自测试元件与该第二缺口相接触的没有被第二挡光元件所覆盖的区域的光能够通过该第二缺口502进入光检测器,另一方面让发光元件的光更大范围的照射到测试元件的相应区域上,也就是让发光元件的光能够照射到测试元件上与该第二缺口相接触的没有被第二挡光元件302所覆盖的区域上。的方式中,所述的第二缺口502对应测试元件的测试区403或控制区405设置,即当测试元件被固定在读数装置上时,测试元件的部分测试区或控制区没有被第二挡光部件302所覆盖。在一个优选的方式中,所述的第二缺口502对应测试元件的测试线或控制线所在的位置设置。在一个优选的方式中,第二缺口502的宽度等于或者小于测试元件的测试区403或者控制区405的宽度。第二挡光部件302可以被认为是设置在测试元件与光检测器之间的一个片状结构,该片状结构在对应测试元件的测试区或控制区的位置存在一个被挖空的区域,从而形成第二缺口502。第二挡光部件302也可以被认为在第二缺口502处被分隔成相互分离的第四挡光部件304和第五挡光部件305,也可以认为第二挡光部件302是由相互分离的第四挡光部件304和第五挡光部件305组成,第四挡光部件304与第五挡光部件305之间的距离等于第二缺口502的宽度。
在一个优选的方式中,所述的第一缺口501与第二缺口502相连通。具体而言,第一缺口 501和第二缺口502设置于对于测试区403或控制区405的同一位置,并且在第一缺口501和第二缺口502之间没有连接件,也就是说第一缺口501与第二缺口502组合在一起使得挡光元件30具有一个L型的缺口50。在一个优选的方式中,所述第一缺口501的宽度等于第二缺口 502的宽度。在一个优选的方式中,所述第一缺口501的宽度与第二缺口502的宽度不相等。在一个优选的方式中,在第一缺口501和第二缺口502的连接处具有一个连接件,使得第一缺口501与第二缺口502不连通,连接件的形状和大小不受限制,可以为条状结构,也可以为片状结构,只要能使第一缺口501和第二缺口502不完全被覆盖即可。在一个优选的方式中,第一缺口501和第二缺口502所在的位置可以有一定的偏移,因为测试区403或控制区405的宽度具有一定的范围,第一缺口501和第二缺口502之间具有一定偏移也可以保证缺口50处在测试区403或控制区405所在的位置。在一个优选的方式中,当第二挡光部件302上具有第二缺口502的时候,第一挡光部件301上可以不具有第一缺口501。
在一个优选的方式中,所述挡光元件30进一步包括用于分隔至少两个光检测器的第三挡光部件303。所述的第三挡光部件303位于两个光检测器之间,将两个光检测器隔开。在一个优选的方式中,在所述第三挡光部件303上不具有缺口,从而使得进入被分隔空间的光线不能进入另外的光检测器中。在一个优选的方式中,所述的两个光检测器共用一个第三挡光部件 303,即相邻的两个光检测器通过设置于它们之间的一个第三挡光部件303被隔开。在一个优选的方式中,所述的两个光检测器通过相互独立的两个第三挡光部件303被隔开。在一个优选的方式中,所述的用于分隔相邻的两个光检测器的相互独立的两个第三挡光部件303相隔一段距离。在一个优选的方式中,所述的用于分隔相邻的两个光检测器的相互独立的两个第三挡光部件303呈纵向平行。在一个优选的方式中,所述的用于分隔相邻的两个光检测器的相互独立的两个第三挡光部件303之间的区域对应测试元件的参比区404。
在一些优选的方式中,测试元件40可以是为了进行被分析物质检测而引入到电子读数装置的单独的设备,例如横流式测试条,测试元件40与该电子读数装置以可拆卸的方式组合在一起,当测试元件40与电子读数装置固定在一起时,所述的发光元件、光检测器以及测试元件40形成用于检测被分析物质的检测空间。在一些实施例中,测试元件40是横向流动的检测试纸条,具有样本吸收区401、试剂区402、测试区403、参比区404、控制区405和吸水区 406,当测试元件40固定于读数装置时,所述的光检测器对应测试区或控制区设置,第一挡光部件301引导发光元件发出的光照射到测试元件相应的一个或多个区域上,光线经测试元件的相应区域反射后进入光检测器,发光元件在测试元件上的照射范围以及从测试元件上反射进入光检测器的光线的范围与发光元件和测试元件40的距离、第一挡光部件301的高度和第二挡光部件302的覆盖范围相关。
在一个优选的方式中,第一挡光部件301与第三挡光部件303相连接。在一个优选的方式中,第一挡光部件301与第三挡光部件303在连接处的夹角为90°,即第一挡光部件303与第三挡光部件303呈垂直结构。在一个优选的方式中,第二挡光部件302位于第一挡光部件301 和第三挡光部件303之上,即第二挡光部件302覆盖在第一挡光部件301和第三挡光部件303 之上。在一个优选的方式中,第二挡光部件302与第一挡光部件301和第三挡光部件303呈垂直结构。在一个优选的方式中,第一挡光部件301的纵向延伸分别与测试元件40相交,且与测试元件40的短轴垂直,第二挡光部件302与测试元件40相接触且呈纵向平行结构,第三挡光部件303的纵向延伸与测试元件40相交,且与测试元件40的长轴垂直。在一个优选的方式中,由第一挡光部件301、第二挡光部件302和第三挡光部件303组成的挡光元件将至少一个光检测器分隔在独立的空间内,或者也可以看作是由第一挡光部件301、第三挡光部件303、第四挡光部件304和第五挡光部件305组成的挡光元件将至少一个光检测器分隔在独立的空间内。
在一个优选的具体实施方式中,所述的装置进一步包括发光元件,所述的发光元件设置于对应测试元件的测试区403或控制区405所在的位置。在一个优选的实施方式中,所述的发光元件至少为两个,分别设置于第一光检测器201和第二光检测器202的对面,发光元件与光检测器之间具有挡光元件30。在一个优选的方式中,所述的两个发光元件之间不具有挡光元件 30。在一个优选的方式中,在两个发光元件之间具有第三光检测器203,用于对设备进行初始校准或调光。
电子读数装置
电子读数装置是指用于读取测试元件上测试结果的装置,本实用新型说到电子读数装置的时候,可以不包括测试元件40,也可以包括测试元件40。如上所述,测试元件40可以是为了进行被分析物质检测而引入到电子读数装置的单独的设备,或者测试元件40是电子读数装置不可分割的部分。如果测试元件40是该电子读数装置不可分割的组成部分,该电子读数装置可包括一个能够进行微流体检测或侧向层析检测的测试元件40。该电子读数装置可以包含用于容纳测试元件40的空间,但是并不一定必须含有测试元件40,测试元件40可以在后续任何合适的时候和电子读数装置进行组合。当所述电子读数装置包括测试元件40的时候,该电子读数装置可以被认为是用于检测样本中是否含有被分析物质的检测装置,即本实用新型的电子读数装置实质上是一种用于检测样本中被分析物质的检测装置,利用本实用新型的装置和合适的测试元件,可以检测任何被分析物。优选利用本实用新型的装置用于早孕检测。
在一个具体的实施方式中,本实用新型的电子读数装置包括第一发光元件101和第二发光元件102,发出光并照射到测试元件40相应的一个或多个区上;第一光检测器201和第二光检测器202,接收来自所述测试元件40相应的一个或多个区上的反射光线;挡光元件,用于引导发光元件发出的光和/或者来自测试元件的光的路径,将第一光检测器201和第二光检测器202分隔在独立的空间内。在一个优选的方式中,第一发光元件101和第一光检测器201 设置于对应测试元件测试区403所在的位置,第二发光元件102和第二光检测器202设置于对应测试元件控制区405所在的位置。其中,包括第一挡光部件301、第二挡光部件302和第三挡光部件303的挡光元件将第一光检测器201分隔在独立的空间内,包括第六挡光部件306、第七挡光部件307和第八挡光部件308的挡光元件将第二光检测器202分隔在独立的空间内。在一个优选的方式中,分隔第一光检测器201的挡光元件上具有缺口50,所述缺口50对应于测试元件的测试区403,该缺口50包括位于第一挡光部件301上的第一缺口501和位于第二挡光部件302上的第二缺口502,第一缺口501和第二缺口502相连通。第二挡光部件302在第二缺口502处被分隔成相互分离的第四挡光部件304和第五挡光部件305,由此也可以看作是包括第一挡光部件301、第三挡光部件303、第四挡光部件304和第五挡光部件305的挡光元件30将第一光检测器201围合在独立的空间内。在一个优选的方式中,分隔第二光检测器 202的挡光元件30上具有缺口50,所述缺口50对应于测试元件的控制区405,该缺口50包括位于第六挡光部件306上的第一缺口501和位于第七挡光部件307上的第二缺口502,第一缺口501和第二缺口502相连通。第七挡光部件307在第二缺口502处被分隔成相互分离的第九挡光部件309和第十挡光部件310,由此也可以看作是包括第六挡光部件306、第八挡光部件308、第九挡光部件309和第十挡光部件310的挡光元件30将第二光检测器202围合在独立的空间内(图3)。
在一个具体的方式中,如图3所示,第一发光元件101发出的光可以照射到测试元件的测试区403,以及测试区附近的区域407和408,由于第四挡光部件304和第五挡光部件305的存在,使得来自测试区之前的区域和测试区之后的区域的反射光被第四挡光部件304和第五挡光部件305阻挡而不能进入第一光检测器201;由于在第四挡光部件304和第五挡光部件305 之间具有第二缺口502,该第二缺口502设置于对应测试元件测试区403所在的位置,该第二缺口502的存在使得第一光检测器201之上的测试区403没有被挡光元件覆盖,从而使得发光元件发出的光能够更多的照射到测试元件的测试区403,也使得来自测试元件测试区403的光能够被第一光检测器201接收。在一个具体的方式中,第二发光元件102发出的光可以照射到测试元件的控制区405,以及控制区附近的区域409和410,由于第九挡光部件309和第十挡光部件310的存在,使得来自控制区之前的区域和控制区之后的区域的反射光被第九挡光部件 309和第十挡光部件310阻挡而不能进入第二光检测器202;由于在第九挡光部件309和第十挡光部件310之间具有第二缺口502,该第二缺口502设置于对应测试元件控制区405所在的位置,该第二缺口502的存在使得第二光检测器202之上的控制区405没有被挡光元件覆盖,从而使得发光元件发出的光能够更多的照射到测试元件的控制区405,也使得来自测试元件控制区405的光能够被第二光检测器202接收。
在本实用新型中,所述的构成挡光元件30的各挡光部件相互配合进一步限定光路径和光照射面积,具体为,第一发光元件101发出的光照射到测试元件40的测试区403,进而来自测试元件测试区403的光通过缺口50被光检测器201接收,第二发光元件102发出的光照射到测试元件40的控制区405,进而来自测试元件控制区405的光通过缺口50被光检测器202 接收,通过上述光路径优化使得光检测器只接收来自测试元件的测试区403和控制区405的光线,使得来自测试元件的能够反映检测结果的有效光被光检测器接收而避免其他无效光进入光检测器,全面提高检测灵敏度和准确性。并且,挡光元件上缺口的设置使得第一发光元件101 和第二发光元件102发出的光尽可能多的分别照射到测试元件的测试区403和控制区405,进而被测试元件反射后由第一光检测器201和第二光检测器202接收,不仅减少了挡光元件对发光元件的阻挡,也限定了来自测试元件目标区域的光的路径。
在一个具体的实施方式中,本实用新型的读数装置进一步包括基板60和基架70,其中发光元件和光检测器位于基板60上,所述基板60为PCB板;所述基架70上具有一个检测窗口 701,所述挡光元件位于基架70的检测窗口701内。当基板60与基架70组合在一起,测试元件40固定于基架70上时,检测窗口701将发光元件、光检测器201以及测试元件40的一个或多个区围合在一个密闭的空间内。
在一个具体的实施方式中,本实用新型的读数装置进一步包括一个外壳,用于支持读数装置的组件,和/或保护它们不受外部环境的影响,所述外壳由上壳体80、下壳体90和盖体100 组成。
在一个优选的实施方式中,该读数装置包括一个处理器,用于接收电信号并进行分析和结果判定。处理器控制两个发光元件依次发光照射测试元件40的检测区403和控制区405,光检测器依次接收来自测试区403和控制区405的反射光线并转化为电信号,处理器接收光检测器的电信号进行读数和分析处理。
在一个优选的实施方式中,该读数装置还包括一个显示器130和供电元件140。处理器将处理结果显示在显示器130上,以方便观察检测结果。供电元件140用于给整个光电检测系统供电,可以采用如纽扣电池等供电元件。
在一个优选的实施方式中,该读数装置还包括一个蜂鸣器150,用于提示检测进程或检测结果。
需要理解的是,在本实用新型中的术语“第一挡光部件、第二挡光部件……、第一发光元件、第二发光元件、第一光检测器、第二光检测器、第一缺口、第二缺口等”仅仅是为了便于阐述本实用新型的电子读数装置的结构所采用的名称,并不能对本实用新型构成任何的限制。
可拆卸的组合
可拆卸的组合,是指两个部件之间的连接关系处于几个不同的状态或者位置关系,例如当是两个物理意义上的部件的时候,一开始可以是分开的,当在合适的第一情况下连接或者组合在一起,当在合适的第二情况下,可以让两个部件分开,这种分开是物理意义上的空间分开而不接触。或者,两个部件一开始是组合在一起,当在合适的情况下,可以让两个部件形成物理意义上的空间分开。再或者,两个物体一开始是分开的,需要的时候组合在一起完成某种功能,然后再分开,或者后来为了某种目的再次组合在一起。总之,两者组合在一起或者两者之间的分开是可以容易的进行,这种组合在一起或者分开是可以重复多次循环,当然,也可以是一次性的组合和分开。另外,可以是两个部件之间可拆卸的组合,也可以是三个或者三个以上部件之间两两可拆卸的组合。
需要说明的是,当一个元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本实用新型所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参考图1和图7,在一些优选的具体实施方式中,挡光元件位于基架70的检测窗口701 内,发光元件和光检测器设置于基板60上,基板60和基架70可拆卸的连接、组合或者结合。在一个优选的实施方式中,测试元件40为引入读数装置的单独设备,测试元件40与读数装置可拆卸的连接、组合或结合,基架70上设有容纳测试元件40的卡槽702,测试元件40在适当的时候与基架组合。当基板60与基架70组合在一起,测试元件40固定于基架70上时,检测窗口701将发光元件、光检测器以及测试元件40的一个或多个区围合在一个密闭的空间内而进行所述的读数或检测。
检测方法
本实用新型提供一种读取测试元件的测试结果的方法,提供如前所述的电子读数装置,该装置包括:至少两个光检测器,包括第一光检测器201和第二光检测器202,用于接受来自测试元件相应区域的反射光线,其特征在于,所述的至少两个光检测器中的一个被分隔在独立的空间内。
本实用新型的方法通过让发光元件发光,光线照射在测试元件相应的区域后,经反射后由光检测器接收,然后形成可被检测的电信号来进行测试结果的判定。这个电信号是由标记物的积累量导致的,同时,也取决于样本中被分析物质的量,从而检测样本中被分析物质的量。
在一个优选的方式中,通过围合在光检测器周围的挡光元件30将至少一个光检测器分隔在独立的空间内,让来自测试元件特定区域的光能够进入光检测器。
在一个优选的方式中,所述挡光元件30上具有让来自测试元件的光透过的缺口50,让来自测试元件特定区域的光通过该缺口50进入光检测器。
在一个优选的方式中,所述缺口设置于对应测试元件的测试区403或控制区405所在的位置,让来自测试元件测试区403或控制区405的光通过该缺口50进入光检测器。
在一个优选的方式中,所述缺口包括第一缺口501和/或第二缺口502。
在一个优选的方式中,所述挡光元件30包括用于分隔光检测器与发光元件的第一挡光部件301,所述第一挡光部件301让来自发光元件的光照射到测试元件上,而不直接照射到光检测器上,所述第一挡光部件301上具有第一缺口501。
在一个优选的方式中,所述第一缺口501为倾斜的缺口。
在一个优选的方式中,所述挡光元件30进一步包括用于分隔光检测器与测试元件40的第二挡光部件302,所述第二挡光部件302让来自发光元件的光照射到测试元件的相应区域,而不照射到其他区域,或者让来自测试元件特定区域的光进入光检测器,所述第二挡光部件302 上具有第二缺口502。
在一个优选的方式中,所述的第二缺口502与第一缺口501相连通。
在一个优选的方式中,所述挡光元件30进一步包括用于分隔所述至少两个光检测器的第三挡光部件303,所述第三挡光部件303上不具有缺口。
在一个优选的方式中,所述装置还包括发光元件,所述的发光元件设置于对应测试元件的测试区403或控制区405所在的位置,让发光元件的光照射到测试元件的测试区403或控制区 405。
在一个优选的方式中,所述的发光元件至少为两个,包括第一发光元件101和第二发光元件102,所述的至少两个发光元件之间不具有挡光元件30。
在一个优选的方式中,所述的至少两个发光元件之间还包括第三光检测器203。
在一个优选的方式中,所述的至少两个发光元件和/或第三光检测器203呈线性排列。
在一个优选的方式中,让第一发光元件101和第二发光元件102依次发光,光线照射在测试元件的测试区403和控制区405上,光线经反射后进入第一光检测器201和第二光检测器 202,形成用于判定检测结果电信号,用于对测试结果进行判定。
应用本实用新型的电子读数装置读取测试元件的测试结果或进行被分析物质检测时的步骤为:(1)程序控制第一发光元件101和第二发光元件102发光,第三光检测器203对设备进行初始校准或调光;(2)将液体样本施加到测试元件40上,液体在测试元件上40流动,标记物在测试元件的测试区403积累;(3)程序控制第一发光元件101和第二发光元件102依次发光,其中,来自第一发光元件101的光照射到测试元件的测试区403上,反射后通过缺口50 被第一光检测器201接收;来自第二发光元件102的光照射到测试元件的控制区405上,反射后通过缺口50被第二光检测器201接收;(4)第一光检测器201和第二光检测202形成可被检测的电信号进行测试结果的判定和分析。
具体实施方式
下面将结合附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他技术方案,都属于本实用新型保护的范围。
需要理解的是,术语“之上”、“之前”、“之后”、“之外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1
在本实施例中,本实用新型提供一种读取检测结果的读数装置,用于读取测试元件上的化验测试结果,所述装置包括:第一发光元件101和第二发光元件102,分别设置于对应测试元件的测试区403和控制区405所在的位置,发出光并照射到测试元件40相应的区域;第一光检测器201和第二光检测器202,分别设置于第一发光元件101和第二发光元件102的对面,用于接收来自所述测试元件40相应区域的反射光线;挡光元件30,用于引导发光元件发出的光和/或者来自测试元件的光的路径,将所述的两个光检测器中分隔在独立的空间内(图1)。
在本实施方式中,第一发光元件101和第二发光元件102为发光二极管,具体为LED灯,第一光检测器201和第二光检测器202为光电二极管(PD),用于检测照射到其上的光线,并转换成可被检测的电信号。
在本实施方式中,所述的第一发光元件101和第二发光元件102呈线性排列,所述的第一光检测器201和第二光检测器202呈线性排列,并且第一发光元件101和第一光检测器201、第二发光元件102和第二光检测器202分别呈线性排列。
在本实施方式中,在分隔第一光检测201的挡光元件上具有让来自测试元件的测试区403 的光透过的缺口50,所述缺口50设置在对应测试元件的测试区403所在的位置,包括第一缺口501和第二缺口502,所述第一缺口501和第二缺口502相连通;在分隔第二光检测器202 的挡光元件上具有让来自测试元件的控制区405的光透过的缺口50,所述缺口50设置在对应测试元件的控制区405所在的位置,包括第一缺口501和第二缺口502,所述第一缺口501和第二缺口502相连通。
其中,包括第一挡光部件301、第三挡光部件303、第四挡光部件304和第五挡光部件305 的挡光元件将第一光检测器201围合在独立的空间内,在第一挡光部件301上具有第一缺口 501,所述的第一缺口501邻近第一发光元件101和第一光检测器102的面为坡面,在第四挡光部件304和第五挡光部件305之间具有第二缺口502,所述的第一缺口501和第二缺口502 的宽度相等,从而在围合第一光检测器201的挡光元件上形成一个L型缺口50,使得第一发光元件101发出的光能够尽可能多的照射到测试区403,也使得来自测试区403的光能够进入第一光检测器201,有效避免测试区附近区域的无效光进入第一光检测器201。其中,包括第六挡光部件306、第八挡光部件308、第九挡光部件309和第十挡光部件310的挡光元件将第二光检测器202围合在独立的空间内,在第六挡光部件306上具有第一缺口501,所述的第一缺口501邻近第二发光元件102和第二光检测器202的面为坡面,在第九挡光部件309和第十挡光部件310之间具有第二缺口502,所述的第一缺口501和第二缺口502的宽度相等,从而在围合第二光检测器202的挡光元件上形成一个L型缺口50,使得第二发光元件102发出的光能够尽可能多的照射到控制区405,也使得来自控制区405的光能够进入第二光检测器202,有效避免控制区附近区域的无效光进入第二光检测器202。通过上述光路径优化进一步有效地限定了光路径和光照射面积,以提高检测结果的灵敏度和准确性。
在本实施方式中,当测试元件40被固定在电子读数装置上时,所述的第四挡光部件304、第五挡光部件305、第九挡光部件309和第十挡光部件310与测试元件40接触,并与测试元件40呈纵向平行,第一挡光部件301、第三挡光部件303、第六挡光元件306和第八挡光部件 308的纵向延伸与测试元件40相交。
在本实施方式中,所述的电子读数装置还包括第三光检测器203,所述的第三光检测器203 位于第一发光元件101和第二发光元件102之间,且与第一发光元件101和第二发光元件102 呈线性排列,用于对电子读数装置进行初始校准或调光。
在本实施方式中,所述装置包括横向流动测试元件40,如上所述,测试元件40可以是为了进行被分析物质检测而引入到读数装置的单独的设备,或者测试元件40是读数装置不可分割的部分。如果测试元件是该读数装置不可分割的组成部分,该读数装置可包括一个能够进行微流体检测或侧向层析检测的测试元件40。
在本实施方式中,该电子读数装置包括一个以容纳测试元件40插入到读数装置中狭槽或其他开口,狭槽或开口的形状和尺寸,以允许一个测试元件40仅在适当的方向可以成功插入。
在本实施方式中,该电子读数装置包括一个处理器,用于接收电信号并进行分析和结果判定。处理器控制两个发光元件依次发光照射测试元件40的检测区403和控制区405,第一光检测器和第二光检测器依次接收来自测试区403和控制区405的反射光线并转化为电信号,处理器接收光检测器的电信号进行读数和分析处理。
在本实施方式中,该电子读数装置还包括一个显示器130和供电元件140。处理器将处理结果显示在显示器130上,以方便观察检测结果。供电元件140用于给整个光电检测系统供电,可以采用如纽扣电池等供电元件(图7)。
在本实施方式中,该读数装置还包括一个蜂鸣器150,用于提示检测进程或检测结果。
在本实施方式中,所述读数装置包括基板60和基架70,其中发光元件和光检测器位于基板60上,基板60为长条状的电路板结构,例如PCB板。基架70上具有一个检测窗口701,所述的挡光元件位于检测窗口701内。在一个具体实施方式中,上述挡光元件30位于检测窗口701内,其中,上述第五挡光部件305和第十挡光部件310可以是连接于检测窗口701的独立部件,也可以是由检测窗口701向内延伸一段距离所形成。进一步地,所述挡光元件30与基架70可以为一体成型(图2和图5)。
在本实施方式中,所述的处理器为电路系统,所述的处理器、显示器130、供电元件140 和蜂鸣器150设置于基板60上。
在本实施方式中,基板60位于检测窗口701的一侧,测试元件40位于检测窗口701的另一侧,基板60与基架70可以是可拆卸的组合,当基板60与基架70组合在一起,测试元件40固定于基架70上时,检测窗口701将第一发光元件101、第二发光元件102、第一光检测器201、第二光检测器202、第三光检测器203以及测试元件40的一个或多个区围合在一个密闭的空间内。此时,第一挡光部件301、第三挡光部件303、第六挡光部件306和第八挡光部件308与发光元件101/102和光检测器201~203的安装平面无缝抵接,将第一发光元件101 和第二发光元件102分别与第一光检测器201和第二光检测器202隔开,以及将第一光检测器201和第二光检测器202隔开;第四挡光部件304、第五挡光部件305、第九挡光部件309和第十挡光部件310与测试元件40无缝抵接,将测试元件40的一个或多个区覆盖,优选将位于测试区之前和之后的部分区域,和位于控制区之前和之后的部分区域覆盖,一方面阻挡发光元件发出的光照射到该被覆盖的区域,另一方阻挡来自该被覆盖区域的光进入光检测器。来自测试元件测试区和控制区的反射光分别通过缺口被两个光检测器接收,并转换成能被处理器检测的电信号。在这里,挡光元件可以执行附加功能,例如适当地支持测试元件40,使测试元件 40和发光元件和/或光检测器保持适当的距离。
在本实施方式中,测试元件40可以为引入该读数装置的一个单独的部件,测试元件40 固定于基架70上的卡槽702内。在本实施方式中,测试元件40靠近检测区403的一端设有吸样棒110。吸样棒110为常用的横流吸样棒,其一端与测试元件40的样本吸收区401连接,即测试元件40的样本吸收区401搭接在吸样棒110上,另一端用于接触样本(图7)。吸样棒 110固定在设置于基架70一端的凹槽703内,所述的凹槽703与连接测试元件40的卡槽702 不在一个水平面上,凹槽703的位置低于卡槽702,当吸样棒110固定在凹槽703内时,所述吸样棒110基本上与测试元件40或与放置测试元件的卡槽702齐平。所述凹槽703用于接触吸样棒110的表面上具有一个凸起704,该凸起704可插入吸样棒110,起到固定吸样棒110的作用(图1)。在使用时,利用吸样棒110吸取样本,样本经由测试元件40流动传送。
在本实施方式中,该电子读数装置具有导通装置,该导通装置用于激活或唤醒读数装置。所述的导通装置为前端导通电极120,所述前端导通电极120的一端与吸样棒110连接,另一端连接读数装置导通电路的前电极触片。在本实施方式中,所述的前端导通电极120为两个。在本实施方式中,前端导通电极120设置于固定吸样棒110的凹槽703内,与吸样棒110相接触。具体而言,该前端导通电极120位于凹槽703与吸样棒110之间,吸样棒110吸取样本后,当液体流经前端导通电极120,则检测系统被导通,设备开始进行自检。将前端导通电极120 设置于凹槽703与吸样棒110之间可以保证前端导通电极120与吸样棒110的良好接触,因为在使用过程中,吸样棒110可能会因碰撞或操作不当发生一定的移位,使得前端导通电极120 与吸样棒110不能有效接触,本实用新型的装置能够有效防止因前端导通电极120与吸样棒 110接触不良所引起的无法导通或无法激活装置。
在本实施方式中,所述的电子读数装置还可以包括一个外壳。外壳的功能是同时支持读数装置的组件,和/或保护它们不受外部环境的影响。所述外壳可以用碳化塑料如聚苯乙烯或ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)形成最佳的形状。外壳包括上壳体80、下壳体90和盖体100。上壳体80、下壳体90和盖体100配合构成中空的外壳。在本实施方式中,上壳体80、下壳体 90、盖体100通过卡扣可拆卸的组合在一起,可以方便组装。上壳体80上具有一个窗口,用于观察检测结果。外壳的结构不限于此,上壳体80、下壳体90、盖体100的可拆卸组合方式也不限于卡扣,例如螺钉等方式均适于本实用新型。吸样棒110通过外壳一端的开口外露,可以方便吸取样品。
该读数装置在未使用时处于低能耗休眠状态,用吸样棒110吸取样品,液体样品流经前端电极120使其导通,读数装置被激活。该装置大约在5-15秒内会被唤醒激活,立即开始进行自检,检查校准参数。
在一个具体实施例中,当样品被添加到测试元件40上一段时间后(该一段时间是指样品中的被分析物质与测试元件上预先设置的能够与样品中的被分析物质发生反应的检测物质的反应时间,通常,该一段时间为5-10分钟),处理器根据时序设计分别控制两个发光元件交替发光,分别照射到测试元件的测试区403和控制区405,该接收到光线的区域将光线反射,反射光通过缺口50分别照射到光检测器201上和光检测器202上。光检测器201和光检测器202 分别检出相应的电信号或电压,反馈检测信息给处理器,处理器根据所接收的检测信息进行分析和判定。
本实用新型的电子读数装置在发光元件和光检测器之间提供了一种较佳的光路路径,得出光强信号,通过处理器转化成供判断比较的判定值。这种光路优化的读数装置可以用于其他类似的广谱检测设备上。
在缺少本文中所具体公开的任何元件、限制的情况下,可以实现本文所示和所述的发明。所采用的术语和表达法被用作说明的术语而非限制,并且不希望在这些术语和表达法的使用中排除所示和所述的特征或其部分的任何等同物,而且应该认识到各种改型在本实用新型的范围内都是可行的。因此应该理解,尽管通过各种实施例和可选的特征具体公开了本实用新型,但是本文所述的概念的修改和变型可以被本领域普通技术人员所采用,并且认为这些修改和变型落入所附权利要求书限定的本实用新型的范围之内。
本文中所述或记载的文章、专利、专利申请以及所有其他文献和以电子方式可得的信息的内容在某种程度上全文包括在此以作参考,就如同每个单独的出版物被具体和单独指出以作参考一样。申请人保留把来自任何这种文章、专利、专利申请或其他文献的任何及所有材料和信息结合入本申请中的权利。
Claims (15)
1.一种电子读数装置,用于读取测试元件上的化验测试结果,所述装置包括:
至少两个光检测器,包括第一光检测器和第二光检测器,用于接受来自测试元件相应区域的反射光线,其特征在于,所述的至少两个光检测器中的一个被分隔在独立的空间内。
2.根据权利要求1所述的电子读数装置,其特征在于,通过围合在光检测器周围的挡光元件将至少一个光检测器分隔在独立的空间内。
3.根据权利要求2所述的电子读数装置,其特征在于,所述挡光元件上具有让来自测试元件的光透过的缺口。
4.根据权利要求3所述的电子读数装置,其特征在于,所述缺口设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置。
5.根据权利要求3所述的电子读数装置,其特征在于,所述缺口包括第一缺口和/或第二缺口。
6.根据权利要求3所述的电子读数装置,其特征在于,所述挡光元件包括用于分隔光检测器与发光元件的第一挡光部件,所述第一挡光部件上具有第一缺口。
7.根据权利要求6所述的电子读数装置,其特征在于,所述第一缺口为倾斜的缺口。
8.根据权利要求3所述的电子读数装置,其特征在于,所述挡光元件进一步包括用于分隔光检测器与测试元件的第二挡光部件,所述第二挡光部件上具有第二缺口。
9.根据权利要求8所述的电子读数装置,其特征在于,所述的第二缺口与第一缺口相连通。
10.根据权利要求3所述的电子读数装置,其特征在于,所述挡光元件进一步包括用于分隔所述至少两个光检测器的第三挡光部件,所述第三挡光部件上不具有缺口。
11.根据权利要求1所述的电子读数装置,其特征在于,所述装置还包括发光元件,所述的发光元件设置于对应测试元件的测试区或控制区所在的位置。
12.根据权利要求11所述的电子读数装置,其特征在于,所述的发光元件至少为两个,所述的至少两个发光元件之间不具有挡光元件。
13.根据权利要求12所述的电子读数装置,其特征在于,所述的至少两个发光元件之间还包括第三光检测器。
14.根据权利要求13所述的电子读数装置,其特征在于,所述的至少两个发光元件和/或第三光检测器呈线性排列。
15.根据权利要求1所述的电子读数装置,其特征在于,所述的电子读数装置还包括横向流动测试元件,所述测试元件上包括测试区和控制区。
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